DE10123364A1 - Bauelement und integrierter Schaltkreis - Google Patents

Bauelement und integrierter Schaltkreis

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Abstract

Das Bauelement gemäß der Erfindung wird von einer Molekular-Photodiode mit der zum Betrieb desselben erforderlichen Versorgungsspannung versorgt. Der integrierte Schaltkreis gemäß der Erfindung wird von einer Molekular-Photodiode mit der zum Betrieb desselben erforderlichen Versorgungsspannung versorgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bauelement und einen integrierten Schaltkreis.
Herkömmliche Bauelemente und integrierte Schaltkreise sind typischerweise auf Halbleiterbasis implementiert, beispielsweise in einer CMOS-Technologie (CMOS = Complementary MOS = Complementary Metal Oxide Semiconductor = Komplementär-Metall-Oxid-Hableiter) auf Si-Basis oder SiGe:C- Basis oder in einer Verbindungshalbleitertechnologie oder in einer sonstigen Halbleitertechnologie.
Mit fortschreitender Miniaturisierung von elektronischen und optoelektronischen Bauelementen und mit fortschreitender Erhöhung der Integrationsdichte, d. h. Anzahl von Einzelbauelementen pro Fläche oder Volumen, bei integrierten Schaltkreisen (ICs) werden die Abmessungen einzelner Bauelemente immer kleiner.
Bei einem Ansatz zur Miniaturisierung von Bauelementen und zur Erhöhung der Integrationsdichte von integrierten Schaltkreisen werden als Alternative zu herkömmlichen Halbeitermaterialien organische Materialien verwendet. Aus [1] sind elektrische Leitungen, Dioden und Logikgatter aus organischen Molekülen bekannt.
In [2] ist eine Metall/Organisches Material/Metall(MOM)- Heterostruktur-Diode beschrieben. Bei der MOM-Heterostruktur- Diode ist eine monomolekulare Schicht aus 4- Thioacetylbiphenyl, einem elektrisch leitfähigen, gleichrichtenden organischen Material, zwischen zwei Metallschichten gebettet, so dass die 4-Thioacetylbiphenyl- Schicht die Funktion einer Diode übernimmt. Die gleichrichtende Eigenschaft jedes einzelnen 4- Thioacetylbiphenyl-Moleküls ist auf die asymmetrische Struktur des Moleküls zurückzuführen.
Aus [4] ist das Hexadecylquinolinium Tricyanoquinodimethanid HDQ-3CNQ Molekül als Molekül mit gleichrichtenden Eigenschaften bekannt.
Bei einem anderen Ansatz zur Erhöhung der Integrationsdichte von integrierten Schaltkreisen werden als Alternative zu herkömmlichen Halbeitertransistoren wie z. B. MOSFETs (MOSFET = MOS Field Effect Transistor = MOS-Feldeffekttransistor) Einzelelektronentransistoren verwendet. Aus [3] sind Logikgatter bekannt, die mit Einzelelektronentransistoren als Transistoren aufgebaut sind.
Bei miniaturisierten Bauelementen und hochintegrierten Schaltkreisen wie den in [1] und [3] beschriebenen wird es immer schwieriger, ein bestimmtes einzelnes Bauelement zuverlässig elektrisch zu kontaktieren, um eine zum Betrieb des Bauelements notwendige Versorgungsspannung an das Bauelement anzulegen.
Zur elektrischen Kontaktierung eines einzelnen miniaturisierten Bauelements auf einem Chip wird beispielsweise eine lithographisch ausgebildete planare Metallzuführung verwendet, die an einem dem Bauelement zugewandten Ende sehr schmal ist und vom Bauelement weg allmählich breiter wird. An ihrem dem Bauelement zugewandten Ende ist die Metallzuführung mit einem elektrischen Anschluss des Bauelements elektrisch gekoppelt. An einem vom Bauelement entfernten Ende der Metallzuführung, an dem die Metallzuführung ausreichend breit ist, ist ein Ende eines feinen Metalldrahts an der Metallzuführung befestigt. Das andere Ende des Metalldrahts ist an einer an einem Chipgehäuse vorgesehenen Kontaktfläche befestigt. Die Kontaktfläche wiederum ist mit einer an einem Sockel zur Aufnahme des Chips vorgesehenen Gegenkontaktfläche elektrisch gekoppelt, die mit einer Versorgungsspannungsquelle elektrisch gekoppelt ist.
Mit der Versorgungsspannungsquelle sind eine Vielzahl von auf dem Chip vorgesehenen Bauelementen in der oben beschriebenen Weise elektrisch gekoppelt.
Damit alle gewünschten Bauelemente sicher, zuverlässig und ohne, dass unerwünschte Kurzschlüsse zwischen unterschiedlichen Bauelementen auftreten, mit der Versorgungsspannungsquelle elektrisch gekoppelt werden können, ist ein ausgeklügeltes Layout der planaren Metallzuführungen der unterschiedlichen Bauelemente erforderlich.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Bauelement zu schaffen bei dem die Spannungsversorgung oder die Stromversorgung auch bei fortgeschrittener Miniaturisierung des Bauelements zuverlässig und einfach sichergestellt ist, und einen integrierten Schaltkreis zu schaffen, bei dem die Spannungsversorgung oder die Stromversorgung auch bei hoher Integrationsdichte des integrierten Schaltkreises zuverlässig und einfach sichergestellt ist.
Das Problem wird gelöst durch ein elektronisches Bauelement und einen integrierten Schaltkreis mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen.
Geschaffen wird ein Bauelement mit einem funktionellen Bauelement-Körper, mit zumindest einem ersten elektrischen Anschluss und einem zweiten elektrischen Anschluss, die mit dem funktionellen Bauelement-Körper elektrisch gekoppelt sind, und über die dem funktionellen Bauelement-Körper eine Versorgungsspannung zum Betrieb des Bauelements zuführbar ist, und mit einer mit mindestens entweder dem ersten elektrischen Anschluss oder dem zweiten elektrischen Anschluss elektrisch gekoppelten Versorgungsspannungsquelle, wobei die Versorgungsspannungsquelle als eine Molekular- Photodiode aus einem ersten molekularen Material ausgestaltet ist.
Die Molekular-Photodiode ist dem Bauelement als eigene Versorgungsspannungsquelle zugeordnet. Vorzugsweise ist dabei die Entfernung zwischen dem Bauelement und der Molekular- Photodiode möglichst klein gewählt. Somit sind keine störanfälligen langen elektrischen Zuführungen zur elektrischen Kontaktierung des Bauelements mit einer externen Versorgungsspannungsquelle erforderlich.
Falls das Bauelement auf einem Chip vorgesehen ist, ist die Molekular-Photodiode vorzugsweise auf demselben Chip vorgesehen.
Als organisches Material kann jedes beliebige organische Material mit photoelektrischen Eigenschaften verwendet werden. Als gleichrichtendes organisches Material bei der Molekular-Photodiode kann dabei jedes organische Material mit gleichrichtenden elektrischen Eigenschaften verwendet werden.
Insbesondere kann bei der Molekular-Photodiode ein organisches Material aus asymmetrischen elektrisch leitfähigen Molekülen verwendet werden, die eine geeignete räumliche Asymmetrie aufweisen, so dass sie elektrisch gleichrichtende Eigenschaften haben.
Das gleichrichtende organische Material bei der Molekular- Photodiode kann zum Beispiel 4-Thioacetylbiphenyl aufweisen.
Alternativ kann das gleichrichtende organische Material bei der Molekular-Photodiode zum Beispiel Hexadecylquinolinium Tricyanoquinodimethanid (abgekürzt HDQ-3CNQ) aufweisen.
Von dem gleichrichtenden organischen Material kann für die Molekular-Photodiode beispielsweise eine Mehrzahl von einzelnen asymmetrischen Molekülen zwischen einem ersten Photodioden-Anschluss der Molekular-Photodiode und einem zweiten Photodioden-Anschluss der Molekular-Photodiode angeordnet sein, wobei die einzelnen Moleküle parallel zueinander ausgerichtet sind, so dass aus den Molekülen eine monomolekulare Schicht ausgebildet ist. Jedes der einzelnen Moleküle stellt eine elektrisch leitfähige, gleichrichtende Verbindung zwischen dem ersten Photodioden-Anschluss und dem zweiten Photodioden-Anschluss dar.
Alternativ kann von dem organischen Material für die Molekular-Photodiode ein einzelnes gleichrichtendes organisches Molekül verwendet werden, das zwischen dem ersten Photodioden-Anschluss und dem zweiten Photodioden-Anschluss geeignet ausgerichtet angeordnet ist.
Der funktionelle Bauelement-Körper kann eine Diode sein.
Alternativ kann der funktionelle Bauelement-Körper ein Transistor sein. Der Transistor kann beispielsweise ein MOSFET, ein HEMT (High Electron Mobility Transistor) auf Verbindungshalbleiterbasis, ein Bipolartransistor oder ein Einzelelektronentransistor sein.
Der funktionelle Bauelement-Körper kann ein zweites molekulares Material aufweisen. D. h. das eigentliche Bauelement kann auch aus oder mit einem organischen Material gefertigt sein.
Als zweites molekulares Material kann eines der obenstehend für die Molekular-Photodiode beschriebenen Materialien verwendet werden, insbesondere also 4-Thioacetylbiphenyl oder Hexadecylquinolinium Tricyanoquinodimethanid (HDQ-3CNQ).
Geschaffen wird weiter ein integrierter Schaltkreis mit einer Mehrzahl von in vorbestimmter Weise miteinander elektrisch gekoppelten Bauelementen.
Jedes Bauelement des integrierten Schaltkreises ist mit einem funktionellen Bauelement-Körper und zumindest einem ersten elektrischen Anschluss und einem zweiten elektrischen Anschluss, die mit dem funktionellen Bauelement-Körper elektrisch gekoppelt sind, und über die dem funktionellen Bauelement-Körper eine Versorgungsspannung zum Betrieb des Bauelements zuführbar ist, ausgestattet.
Dabei ist zu mindestens einem Bauelement eine mit mindestens entweder dem ersten elektrischen Anschluss oder dem zweiten elektrischen Anschluss des Bauelements elektrisch gekoppelte Versorgungsspannungsquelle vorgesehen, wobei als Versorgungsspannungsquelle eine Molekular-Photodiode aus einem molekularen Material verwendet ist.
Die Molekular-Photodiode kann wie die oben für das Bauelement beschriebene Molekular-Photodiode ausgeführt sein, insbesondere aus einem oder mehreren der dort beschriebenen Materialien, insbesondere aus 4-Thioacetylbiphenyl oder Hexadecylquinolinium Tricyanoquinodimethanid (HDQ-3CNQ).
Jedes der Bauelemente kann wie das oben beschriebene Bauelement ausgeführt sein.
Mindestens ein funktioneller Bauelement-Körper kann eine Diode sein. Mindestens ein funktioneller Bauelement-Körper kann ein Transistor sein. Mindestens ein Transistor kann ein Einzelelektronentransistor ist.
Der integrierte Schaltkreis kann als Logikgatter ausgebildet sein, beispielsweise in Form eines AND, OR, NAND, NOR, XOR oder sonstigen Logikgatters.
Die Molekular-Photodiode kann durch Tageslicht aktivierbar sein. Alternativ kann eine Lampe vorgesehen sein, mit der der integrierte Schaltkreis flächig beleuchtet wird, so dass die einzelnen Molekular-Photodioden aktiviert werden, so dass sie eine Spannung und einen Strom für das zugehörige Bauelement erzeugen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Weiteren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltbild eines AND-Gatters mit einer mit dem AND-Gatter elektrisch gekoppelten Molekular-Photodiode, gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 ein aus organischen Molekülen ausgebildetes AND- Gatter mit einer mit dem AND-Gatter elektrisch gekoppelten Molekular-Photodiode, gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3 ein schematisches Schaltbild einer mit Einzelelektronentransistoren ausgebildeten Inverterschaltung mit einer mit der Inverterschaltung elektrisch gekoppelten Molekular-Photodiode, gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 1 zeigt ein Schaltbild eines AND-Gatters 100 mit einer mit dem AND-Gatter 100 elektrisch gekoppelten Molekular- Photodiode 101, gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
Das AND-Gatter 100 weist einen ersten Eingang A 102, einen zweiten Eingang B 103 und einen Ausgang C 104 auf. Der erste Eingang A 102 ist über eine erste Diode 105, die vom ersten Eingang A 102 zum Ausgang C 104 hin in Sperrrichtung gepolt ist, mit dem Ausgang C 104 elektrisch gekoppelt. Der zweite Eingang B 103 ist über eine zweite Diode 106, die vom zweiten Eingang B 103 zum Ausgang C 104 hin in Sperrrichtung gepolt ist, mit dem Ausgang C 104 elektrisch gekoppelt. Der Ausgang C 104 ist außerdem über einen Widerstand R 107 mit einem ersten Anschluss 109 der Molekular-Photodiode 101 elektrisch gekoppelt. Die Molekular-Photodiode 101 ist zum Ausgang C 104 hin in Sperrrichtung gepolt. Ein zweiter Anschluss 110 der Molekular-Photodiode 101 ist mit Masse 108 elektrisch gekoppelt.
Durch die beschriebene Anordnung ist ein dem Ausgang C 104 zugewandter erster elektrischer Anschluss 111 der ersten Diode 105 mit dem ersten Anschluss 109 der Molekular- Photodiode 101 elektrisch gekoppelt. Ebenso ist ein dem Ausgang C 104 zugewandter erster elektrischer Anschluss 112 der zweiten Diode 105 mit dem ersten Anschluss 109 der Molekular-Photodiode 101 elektrisch gekoppelt.
Die Molekular-Photodiode 101 wird mit für die Molekular- Photodiode 101 geeigneter elektromagnetischer Strahlung 113 im sichtbaren oder im unsichtbaren Spektralbereich beleuchtet, so dass in der Molekular-Photodiode 101 eine Photospannung erzeugt wird. Aufgrund der Photospannung fließt über den Widerstand R 107 ein Photostrom, der dem Ausgang C 104 des AND-Gatters 100 und damit dem ersten elektrischen Anschluss 111 der ersten Diode 105 und dem ersten elektrischen Anschluss 112 der zweiten Diode 106 zugeführt wird.
Bei der Ausführungsform aus Fig. 1 werden durch die Photospannung insbesondere die erste Diode 105 und die zweite Diode 106 mit einer gewünschten Versorgungsspannung versorgt.
Fig. 2 zeigt ein aus organischen Molekülen ausgebildetes AND- Gatter 200 mit einer mit dem AND-Gatter 200 elektrisch gekoppelten Molekular-Photodiode 201, gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
Die Molekular-Photodiode 201 ist aus einem einzelnen Dimethoxy-Dicyano-Polyphenylen-Molekül gebildet.
Das AND-Gatter 200 weist einen ersten Eingang A 202, einen zweiten Eingang B 203 und einen Ausgang C 204 auf. Der erste Eingang A 202 ist über eine erste Molekular-Diode 205, die vom ersten Eingang A 202 zum Ausgang C 204 hin in Sperrrichtung gepolt ist, mit dem Ausgang C 204 elektrisch gekoppelt. Der zweite Eingang B 203 ist über eine zweite Molekular-Diode 206, die vom zweiten Eingang B 203 zum Ausgang C 204 hin in Sperrrichtung gepolt ist, mit dem Ausgang C 204 elektrisch gekoppelt.
Die erste Molekular-Diode 205 ist aus einem einzelnen Dimethoxy-Dicyano-Polyphenylen-Molekül gebildet. Die zweite Molekular-Diode 206 ist ebenfalls aus einem einzelnen Dimethoxy-Dicyano-Polyphenylen-Molekül gebildet.
Der Ausgang C 204 ist außerdem über einen aus einer Kette von Methylmolekülen gebildeten Widerstand 207 mit einem ersten Anschluss 209 der Molekular-Photodiode 201 elektrisch gekoppelt. Die Molekular-Photodiode 201 ist zum Ausgang C 204 hin in Sperrrichtung gepolt. Ein zweiter Anschluss 210 der Molekular-Photodiode 201 ist mit Masse 208 elektrisch gekoppelt.
Die Molekular-Photodiode 201 wird mit für die Molekular- Photodiode 201 geeigneter elektromagnetischer Strahlung 213 (sichtbares oder unsichtbares Licht) beleuchtet, so dass in der Molekular-Photodiode 201 eine Photospannung erzeugt wird. Aufgrund der Photospannung fließt über den Widerstand 207 ein Photostrom, der dem Ausgang C 204 des AND-Gatters 200 und damit dem ersten elektrischen Anschluss 211 der ersten Molekular-Diode 205 und dem ersten elektrischen Anschluss 212 der zweiten Molekular-Diode 205 zugeführt wird.
Fig. 3 zeigt ein schematisches Schaltbild einer mit Einzelelektronentransistoren 305 ausgebildeten Inverterschaltung 300 mit einer mit der Inverterschaltung 300 elektrisch gekoppelten Molekular-Photodiode 301, gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
Die Inverterschaltung 300 weist einen Eingang 302 zum Anlegen eines Eingangspannungssignals Ue, einen Ausgang 303 zur Ausgabe eines Ausgangspannungssignals Ua sowie einen Versorgungsspannungsanschluss 304 auf. Mit dem Versorgungsspannungsanschluss 304 ist ein erster Anschluss 306 der Molekular-Photodiode 301 elektrisch gekoppelt. Ein zweiter Anschluss 307 der Molekular-Photodiode 301 ist mit Masse 308 elektrisch gekoppelt. Die Molekular-Photodiode 301 ist zur Inverterschaltung 300 hin in Sperrrichtung geschaltet.
Die Inverterschaltung 300 weist als Transistoren zur Verwirklichung der invertierenden Funktion eine Mehrzahl von Einzelelektronentransistoren 305 auf.
Die Molekular-Photodiode 301 wird mit für die Molekular- Photodiode 301 geeigneter elektromagnetischer Strahlung im sichtbaren oder unsichtbaren Spektralbereich beleuchtet, so dass in der Molekular-Photodiode 301 eine Photospannung erzeugt wird. Durch die Photospannung wird die zum Betrieb der Inverterschaltung 301 erforderliche Versorgungsspannung geliefert.
Bei allen Ausführungsformen der Erfindung, insbesondere bei den oben beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung, wird die Molekular-Photodiode vorzugsweise so mit Beleuchtungslicht beleuchtet, dass der von der Molekular- Photodiode mit Spannung versorgte Schaltkreis bzw. das von der Molekular-Photodiode mit Spannung versorgte Bauelement durch das Beleuchtungslicht nicht beeinflusst wird. Dazu kann zum Beispiel eine für das Beleuchtungslicht undurchsichtige Blende verwendet werden, mit der der Schaltkreis bzw. das Bauelement abgedeckt ist, so dass kein Beleuchtungslicht auf den Schaltkreis bzw. das Bauelement fällt.
Bei der Ausführungsform aus Fig. 1 kann beispielsweise eine Blende vorgesehen sein, mit der der mit der gepunkteten Linie umrandete Bereich abgedeckt ist, so dass also auf den mit der gepunkteten Linie umrandeten Bereich kein Beleuchtungslicht fällt, wenn die Molekular-Photodiode 101 mit Beleuchtungslicht beleuchtet wird.
Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung wird nur ein einzelnes Bauelement von einer Molekular-Photodiode mit der zum Betrieb des Bauelements erforderlichen oder gewünschten Versorgungsspannung versorgt.
Bei weiteren alternativen Ausführungsformen der Erfindung wird eine beliebige integrierte Schaltung mit einer Mehrzahl von Bauelementen von einer Molekular-Photodiode mit der zum Betrieb der integrierten Schaltung erforderlichen oder gewünschten Versorgungsspannung versorgt. Dabei kann für jedes Bauelement der integrierten Schaltung eine gesonderte Molekular-Photodiode zur Sicherung der Spannungsversorgung vorgesehen sein. Alternativ können, wie bei den Ausführungsformen aus Fig. 1 und Fig. 2, mit einer einzigen Molekular-Photodiode mehrere Bauelemente der integrierten Schaltung mit der zu ihrem Betrieb jeweils erforderlichen oder gewünschten Versorgungsspannung versorgt sein.
In diesem Dokument sind folgende Veröffentlichungen zitiert:
[1] James C. Ellenbogen, J. Cristopher Love, "Architectures for molecular alectronic computers: 1. Logic structures and an adder built from molecular electronic diodes" MITRE, McLean, Virginia, 1999
[2] C. Zhou et al., Appl. Phys. Lett. 71, 611 (1997)
[3] J. R. Tucker, J. Appl. Phys. 72, 4399 (1992)
[4] R. Metzger and M. P. Cava, in "Molecular Electronics", A. Aviram and M. Ratner, Eds., Annals of the New York Academy of Sciences, Volume 852, 1998, S. 95 ff.
Bezugszeichenliste
Fig.
1
100
AND-Gatter
101
Molekular-Photodiode
102
Erster Eingang A des AND-Gatters
103
Zweiter Eingang B des AND-Gatters
104
Ausgang C
105
Erste Diode
106
Zweite Diode
107
Widerstand R
108
Masse
109
Erster Anschluss der Molekular-Photodiode
110
Zweiter Anschluss der Molekular-Photodiode
111
Erster elektrischer Anschluss der ersten Diode
105
112
Erster elektrischer Anschluss der zweiten Diode
106
113
Elektromagnetische Strahlung
Fig.
2
200
AND-Gatter
201
Molekular-Photodiode
202
Erster Eingang A des AND-Gatters
203
Zweiter Eingang B des AND-Gatters
204
Ausgang C
205
Erste Molekular-Diode
206
Zweite Molekular-Diode
207
Widerstand R
208
Masse
209
Erster Anschluss der Molekular-Photodiode
210
Zweiter Anschluss der Molekular-Photodiode
211
Erster elektrischer Anschluss der ersten Molekular- Diode
205
212
Erster elektrischer Anschluss der zweiten Molekular- Diode
206
213
Elektromagnetische Strahlung
Fig.
3
300
Inverter
301
Molekular-Photodiode
302
Eingang des Inverters
303
Ausgang des Inverters
304
Versorgungsspannungsanschluss
305
Einzelelektronentransistor
306
Erster Anschluss Molekular-Photodiode
307
Zweiter Anschluss der Molekular-Photodiode
308
Masse

Claims (23)

1. Elektronisches Bauelement mit
einem funktionellen Bauelement-Körper,
zumindest einem ersten elektrischen Anschluss und einem zweiten elektrischen Anschluss, die mit dem funktionellen Bauelement-Körper elektrisch gekoppelt sind, und über die dem funktionellen Bauelement-Körper eine Versorgungsspannung zum Betrieb des Bauelements zuführbar ist, und
einer mit mindestens entweder dem ersten elektrischen Anschluss oder dem zweiten elektrischen Anschluss elektrisch gekoppelten Versorgungsspannungsquelle, wobei die Versorgungsspannungsquelle als eine Molekular-Photodiode aus einem ersten molekularen Material ausgestaltet ist.
2. Bauelement nach Anspruch 1, bei dem das erste molekulare Material 4- Thioacetylbiphenyl ist.
3. Bauelement nach Anspruch 1, bei dem das erste molekulare Material Hexadecylquinolinium Tricyanoquinodimethanid HDQ-3CNQ ist.
4. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Molekular-Photodiode aus einem einzigen Molekül des ersten molekularen Materials gebildet ist.
5. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der funktionelle Bauelement-Körper ein zweites molekulares Material aufweist.
6. Bauelement nach Anspruch 5, bei dem das zweite molekulare Material 4- Thioacetylbiphenyl ist.
7. Bauelement nach Anspruch 5, bei dem das zweite molekulare Material Hexadecylquinolinium Tricyanoquinodimethanid HDQ-3CNQ ist.
8. Bauelement nach Anspruch 5, bei dem das zweite molekulare Material Dimethoxy- Dicyano-Polyphenylen ist.
9. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem der funktionelle Bauelement-Körper eine Diode ist.
10. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem der funktionelle Bauelement-Körper ein Transistor ist.
11. Bauelement nach Anspruch 10, bei dem der Transistor ein Einzelelektronentransistor ist.
12. Integrierter Schaltkreis mit
einer Mehrzahl von in vorbestimmter Weise miteinander elektrisch gekoppelten Bauelementen mit je
einem funktionellen Bauelement-Körper, und
zumindest einem ersten elektrischen Anschluss und einem zweiten elektrischen Anschluss, die mit dem funktionellen Bauelement-Körper elektrisch gekoppelt sind, und über die dem funktionellen Bauelement-Körper eine Versorgungsspannung zum Betrieb des Bauelements zuführbar ist,
wobei zu mindestens einem Bauelement eine mit mindestens entweder dem ersten elektrischen Anschluss oder dem zweiten elektrischen Anschluss des Bauelements elektrisch gekoppelte Versorgungsspannungsquelle vorgesehen ist, wobei die Versorgungsspannungsquelle als eine Molekular-Photodiode aus einem molekularen Material ausgestaltet ist.
13. Integrierter Schaltkreis nach Anspruch 12, bei dem das erste molekulare Material 4- Thioacetylbiphenyl ist.
14. Integrierter Schaltkreis nach Anspruch 12, bei dem das erste molekulare Material Hexadecylquinolinium Tricyanoquinodimethanid HDQ-3CNQ ist.
15. Integrierter Schaltkreis nach einem der Ansprüche 12 bis 14, bei dem die Molekular-Photodiode aus einem einzigen Molekül des ersten molekularen Materials gebildet ist.
16. Integrierter Schaltkreis nach einem der Ansprüche 12 bis 15, bei dem für mindestens ein Bauelement der funktionelle Bauelement-Körper ein zweites molekulares Material aufweist.
17. Integrierter Schaltkreis nach Anspruch 16, bei dem das zweite molekulare Material 4- Thioacetylbiphenyl ist.
18. Integrierter Schaltkreis nach Anspruch 16, bei dem das zweite molekulare Material Hexadecylquinolinium Tricyanoquinodimethanid HDQ-3CNQ ist.
19. Integrierter Schaltkreis nach Anspruch 15, bei dem das zweite molekulare Material Dimethoxy- Dicyano-Polyphenylen ist.
20. Integrierter Schaltkreis nach einem der Ansprüche 12 bis 19, bei dem mindestens ein funktioneller Bauelement-Körper eine Diode ist.
21. Integrierter Schaltkreis nach einem der Ansprüche 12 bis 20, bei dem mindestens ein funktioneller Bauelement-Körper ein Transistor ist.
22. Integrierter Schaltkreis nach Anspruch 21, bei dem mindestens ein Transistor ein Einzelelektronentransistor ist.
23. Integrierter Schaltkreis nach einem der Ansprüche 12 bis 22, der als Logikgatter ausgebildet ist.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004021462A2 (de) * 2002-08-08 2004-03-11 Siemens Aktiengesellschaft Einzelelektron- und/oder einzelmolekül-schaltkreis und verfahren zur herstellung
EP1482574A2 (de) * 2003-05-28 2004-12-01 Infineon Technologies AG Schaltungselement mit einer ersten Schicht aus einem elektrisch isolierenden Substratmaterial und Verfahren zur Herstellung eines Schaltungselements
EP1630881A1 (de) * 2004-08-31 2006-03-01 STMicroelectronics S.r.l. Struktur zur Aufnahme von nonametrischen Elementen und Verfahren zu ihrer Herstellung
US7432120B2 (en) 2004-08-31 2008-10-07 Stmicroelectronics S.R.L. Method for realizing a hosting structure of nanometric elements
US7834344B2 (en) 2004-08-31 2010-11-16 Stmicroelectronics S.R.L. Nanometric structure and corresponding manufacturing method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD292342A5 (de) * 1990-02-26 1991-07-25 Adw Zentralinstitut Fuer Molekularbiologie,De Biologische photozelle
US5331183A (en) * 1992-08-17 1994-07-19 The Regents Of The University Of California Conjugated polymer - acceptor heterojunctions; diodes, photodiodes, and photovoltaic cells
US5698048A (en) * 1994-12-09 1997-12-16 Cambridge Display Technology Limited Photoresponsive materials

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD292342A5 (de) * 1990-02-26 1991-07-25 Adw Zentralinstitut Fuer Molekularbiologie,De Biologische photozelle
US5331183A (en) * 1992-08-17 1994-07-19 The Regents Of The University Of California Conjugated polymer - acceptor heterojunctions; diodes, photodiodes, and photovoltaic cells
US5698048A (en) * 1994-12-09 1997-12-16 Cambridge Display Technology Limited Photoresponsive materials

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
B. Crone et al.: "Large-scale complementary integrated circuits based on organic transistors",in: "Nature", 403 (3. Febr. 2000), pp. 521-523 *
J.J.M. Halls et al.: "Efficient photodiodes from interpenetrating polymer networks" in: "Nature", 376 (10. Aug. 1995), pp. 498-500 *
Robert M. Metzger et al.: "Unimonicular ElectricalRectification in Hexadecylquinolinium Tricyanoquinodimethanide" in: "J. Am. Chem. Soc.",119 (1997), pp. 10455-10466 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004021462A2 (de) * 2002-08-08 2004-03-11 Siemens Aktiengesellschaft Einzelelektron- und/oder einzelmolekül-schaltkreis und verfahren zur herstellung
WO2004021462A3 (de) * 2002-08-08 2004-06-24 Siemens Ag Einzelelektron- und/oder einzelmolekül-schaltkreis und verfahren zur herstellung
EP1482574A2 (de) * 2003-05-28 2004-12-01 Infineon Technologies AG Schaltungselement mit einer ersten Schicht aus einem elektrisch isolierenden Substratmaterial und Verfahren zur Herstellung eines Schaltungselements
EP1482574A3 (de) * 2003-05-28 2006-11-15 Infineon Technologies AG Schaltungselement mit einer ersten Schicht aus einem elektrisch isolierenden Substratmaterial und Verfahren zur Herstellung eines Schaltungselements
US7283372B2 (en) 2003-05-28 2007-10-16 Infineon Technologies Ag Circuit element having a first layer of an electrically insulating substrate material and method for manufacturing a circuit element
EP1630881A1 (de) * 2004-08-31 2006-03-01 STMicroelectronics S.r.l. Struktur zur Aufnahme von nonametrischen Elementen und Verfahren zu ihrer Herstellung
US7432120B2 (en) 2004-08-31 2008-10-07 Stmicroelectronics S.R.L. Method for realizing a hosting structure of nanometric elements
US7456508B2 (en) 2004-08-31 2008-11-25 Stmicroelectronics S.R.L. Hosting structure of nanometric elements and corresponding manufacturing method
US7834344B2 (en) 2004-08-31 2010-11-16 Stmicroelectronics S.R.L. Nanometric structure and corresponding manufacturing method
US7952173B2 (en) 2004-08-31 2011-05-31 Stmicroelectronics S.R.L. Nanometric device with a hosting structure of nanometric elements

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